GENETIKA MOLEKULER
Oleh : SHINTIA GEUBRINA RAHMAH 1308104010010
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SYIAH KUALA DARUSSALAM - BANDA ACEH 2014
1
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat ALLAH SWT. Yang telah memberikan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga makalah ini dapat saya selesaikan. Shalawat beriring salam saya sampaikan kepada Nabi Muhammmad SAW, keluarga dan sahabat beliau sekalian serta orang-orang mukmin yang tetap istiqamah di jalan-Nya. Adapun makalah ini ditulis untuk penambahan nilai dari mata kuliah “LABORATORIUM GENETIKA” Pada Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Syiah Kuala. Semoga dengan adanya makalah ini dapat membantu kita memahami dan mempelajari tentang genetika lebih mudah dan terperinci. Saya menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak terdapat kekurangan, maka dari itu saya mengharapkan kritik dan saran dalam penulisan makalah ini. Demikianlah semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca maupun saya sendiri.
Banda Aceh, 19 Desember 2014 Penulis,
SHINTIA GEUBRINA R
2
DAFTAR ISI
Halaman KATA PENGANTAR....................................................................
2
DAFTAR ISI...................................................................................
3
BAB I PENDAHULUAN ..............................................................
4
1.1 Latar Belakang .....................................................................
4
1.2 Rumusan Masalah.................................................................
4
1.3 Tujuan ..................................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.....................................................
5
2.1 Pengertian Dna.......................................................................
5
2.2 Pengertian Rna.......................................................................
5
2.3 Pengertian Gen.......................................................................
5
BAB III PEMBAHASAN ...............................................................
6
3.1 Pengertian Genetik.................................................................
6
3.1.1 Pengertian,Fungsi dan Macam G.................................
6
3.1.2 Struktur ,Fungsi dan Ref likasi atau Sifat DNA….......
7
3.1.3 Struktur,Sifat dan Fungsi RNA……………………….
9
3.1.4 Sintesis Pr otein………………………………………..
9
3.1.5 Perbedaan Antara DNA dan RNA.................................
9
3.2 Hukum Genetika………………………………….................
10
3.3 Pengertian Kromosom…………………………….................
11
BAB IV PENUTUP............................................................................
12
4.1 Kesimpulan..............................................................................
12
4.2 Saran.........................................................................................
12
DAFTAR PUSTAKA
3
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Istilah biologi molekular pertama kali dikemukakan oleh William Astbury pada tahun 1945. Pengertian biologi molekular pada saat ini merupakan ilmu yang mempelajari fungsi dan organisasi jasad hidup (organisme) ditinjau dari struktur dan regulasi molekular unsur atau komponen penyusunnya. Biologi molekular atau biologi molekul merupakan salah satu cabang biologi yang
merujuk
kepada
pengkajian
mengenai kehidupan pada
skala molekul. Ini termasuk penyelidikan tentang interaksi molekul dalam benda hidup dan kesannya, terutama tentang interaksi berbagai sistem dalam sel, termasuk interaksi DNA, RNA, dan sintesis protein, dan bagaimana interaksi tersebut diatur. Bidang ini bertumpang tindih dengan bidang biologi (dan kimia) lainnya, terutama genetika dan biokimia. Biologi Molekuler juga merupakan cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari hubungan antara struktur dan fungsi molekul-molekul hayati serta kontribusi hubungan tersebut terhadap pelaksanaan dan pengendalian berbagai proses biokimia. Secara lebih ringkas dapat dikatakan bahwa Biologi Molekuler mempelajari dasar-dasar molekuler setiap fenomena hayati. Oleh karena itu, materi kajian utama di dalam ilmu ini adalah Dna dan Rna. 1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang timbul dari makalah ini adalah bagaimana kita mengetahui apa itu Dna dan Rna.
1.3 Tujuan
Ditulisnya makalah ini betujuan agar kita menambah bekal pengetahuan tentang genetika. Sebagai bahan referensi dalam ilmu pengetahuan.
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Dna DNA adalah unit bahan genetis. Gen terdiri dari DNA/ asam
deoksiribonukleat yang diselaputi dan diikat oleh protein. Dan gen sendiri adalah unit terkecil bahan sifat keturunan. Gen-lah yang mengandung informasi yang diteruskan dari generasi ke generasi dan yang menentukan sifat-sifat suatu organisme (Wildan Yatim, 1983).
2.2 Pengertian Rna Asam ribonukleat (RNA) adalah rantai nukleotida hadir dalam sel-sel dari
semua kehidupan. Rantai ini memiliki sejumlah fungsi penting bagi organisme hidup, mulai dari regulasi ekspresi gen untuk bantuan dengan menyalin gen. Severo Ochoa, Robert Holley, dan Carl Woese semua memainkan peran penting dalam menemukan RNA dan memahami cara kerjanya, dan penelitian lebih lanjut terus-menerus dilakukan (Sridianti, 2014).
2.3 Pengertian Gen
Gen adalah bagian kromosom atau salah satu kesatuan kimia (DNA) dalam kromosom, yaitu dalam lokus yang mengendalikan ciri genetis suatu makhluk hidup. Gen diwariskan oleh satu individu kepada keturunannya melalui suatu proses reproduksi. Dengan demikian, informasi yang menjaga keutuhan bentuk dan fungsi kehidupan suatu organisme dapat terjaga. Gen terdapat berpasangan dalam satu lokus pada kromosom homolog. masing-masing gen dalam pasangan itu disebut alel. Kedua alel dapat membawa ciri sifat yang sama atau
berbeda,
misalnya
sifat
tangkai
pendek (Desrizal, 2012).
5
panjang
dan
tangkai
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Pengertian Genetika
Genetika adalah cabang biologi yang mempelajari berbagai aspek yang berhubungan dengan pewarisan sifat dan variasi sifat pada organisme. 3.1.1 Pengertian Gen
Gen adalah unit terkecil bahan sifat keturunan "substansi hereditas" yang berukuran
sekitar
4-10
milimikro
terletak
di
dalam
kromosom.
Gen bersifat antara lain : Gen adalah faktor keturunan. Gen mempunyai sifat-sifat sebagai berikut.
Mengandung informasi genetik.
Tiap gen mempunyai tugas khusus dan fungsi yang berbeda.
Pada waktu pembelahan sel (mitosis dan meiosis) dapat mengadakan duplikasi.
Kerjanya ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogennya.
Sebagai zarah tersendiri yang terdapat dalam kromosom.
a. Fungsi Gen
Menyampaikan informasi kepada generasi berikutnya (dari generasi ke generasi).
Sebagai penentu sifat yang diturunkan. Sifat-sifat tersebut dapat berupa warna kulit, bentuk rambut, bentuk badan, dan lain-lain.
Mengontrol dan mengatur perkembangan dan metabolisme tubuh. Proses reaksi kimia dalam tubuh dapat terjadi secara berurutan. Pada setiap tahap reaksinya diperlukan enzim. Pembentukan dan pengontrolan kerja enzim tersebut dilakukan oleh gen. Pada proses perkembangan yang memerlukan hormon juga diatur oleh gen.
6
b. Macam Gen Berdasarkan letaknya, gen dibedakan menjadi dua macam sebagai berikut.
Kromogen: gen yang terletak pada kromosom dalam inti.
Plasmagen: gen yang terletak pada plasma.
Thomas Hunt Morgan adalah ahli genetika dari Amerika Serikat yang menemukan bahwa faktor-faktor. keturunan (gen) tersimpan dalam locus yang khas dalam kromosom. Pada setiap makhluk hidup pasti memiliki substansi gen pada kromosom.Perubahan pada gen atau genetika pada makhluk tersebut akan berakibat pada terjadinya perubahan sifat organisme tersebut. Perubahan pada gen kromosom dapat terjadi akibat : a. Mutasi Gen Mutasi adalah perubahan pada struktur kimia gen yang bersifat turun temurun yang terjadi bisa secara spontan atau tidak spontan oleh zat kimia, radiasi sinar radioaktif, terinfeksi virus, dan lain sebagainya. b. Rekombinasi Gen Rekombinasi gen adalah penggabungan beberapa gen induk jantan dan betina ketika pembuahan ovum oleh sperma yang menyebabkan adanya susunan pasangan gen yang berbedadari induknya. Akibatnya adalah lahirnya varian spesies baru.. 3.1.2 Struktur, Fungsi, Dan Reflikasi atau Sifat DNA
Deoxyribo Nucleat Acid (DNA) merupakan rangkaian nukleotida atau polinukleotida Setiap nukleotida DNA terdiri atas satu gugus gula pentose (disebut deoksiribosa), satu gugus fosfat,dan satu basa nitrogen. a. Struktur DNA Adenin (A) dan Guanin (G) dari golongan purin serta Sitosin (C) dan Timin (T) dari golongan pirimidin. Gabungan antara satu basa nitrogen dan satu gugus gula pentose disebut Nukleosida.
7
b. Fungsi DNA Fungsi DNA adalah membawa informasi genetic dari satu generasi kegenerasi berikutnya atau sebagai substansi genetika, mengontrol aktivitas hidup secara langsung dan tidak langsung, mensentesis RNA, dan berperan dalam sintesis protein. c. Reflikasi DNA atau Sifat DNA Replikasi adalah proses duplikasi DNA secara akurat. genom manusia pada satu sel terdiri sekitar 3 milyar dan pada saat replikasi harus diduplikasi secara akurat (persis tidak boleh ada yang salah). Replikasi adalah transmisi vertical (dari sel induk ke sel anak supaya informasi genetik yang diturunkan sama dengan sel induk). Replikasi hanya terjadi pada fase S (pada mamalia), Replikasi terjadi sebelum sel membelah dan selesai sebelum fase M. Salah satu sumber kesalahan DNA adalah pada kesalahan replikasi yang dipengaruhi oleh berbagai factor, diantaranya karena kondisi lingkungan dan kesalahan replikasi sendiri sehingga menyebabkan terjadinya mutasi. Supaya replikasi sel dari generasi ke generasi tidak terjadi kesalahan maka perlu ada repair DNA. Selain karena kesalahan replikasi, DNA juga sangat rentan terhadap bahan kimia, radiasi maupun panas (hal yang dapat menyebabkan mutasi pada DNA pada saat replikasi). Replikasi terjadi dengan proses semikonservatif karena semua DNA double helix. Hasil replikasi DNA double strand. Kedua DNA parental strand bisa menjadi template yang berfungsi sebagai cetakan untuk proses replikasi: Semikonservaative process. Primer strand : Pada 3‟ dia akan melepaskan 2P dipakai sebagai energy untuk menempelkan, tetapi pada 5‟ P tidak bisa dilepas karena ketiga P dibutuhkan sehigga tidak ada energy sehingga tidak pernah terjadi sintesis dari 3‟-5‟, tetapi dari 5‟-3‟, jadi yang menambah selalu ujung 3‟.
8
3.1.3
Struktur, Sifat, Dan Fungsi RNA
Ribo nucleic Acid (RNA) merupakan rangkaian nukleotida tunggal (polinukleotida) tunggal. Setiap nukleotida RNA disebut Ribonukleatida tersusun atas gula ribosa,gugus fosfat dan sebuah basa nitrogen. Basa nitrogen pada RNA adalah Adenin-Guanin dari golongan purin serta Sitosin-Urasil dari gologan pirimidin. Fungsi RNA terbagi menjadi 3 macam yaitu:
RNA messenger (mRNA) atau RNA duta (RNA d).
RNA transfer (RNA t).
RNA ribosom (RNA r).
3.1.4
Sintesis protein
Sintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomer peptida yang diatur susunannya oleh kode-kode genetik. Proses sintesis protein ada 2 tahap, yaitu: a. Transkripsi DNA(Rantai Sense) mencetak mRNA didalam nukleus. b. Translasi.
3.1.5 Perbedaan antara DNA dan RNA KETERANGAN
DNA
RNA
Bentuk
Double heliks
Tunggal
Letak
Nukleus
Sitoplasma & Nukleus
Gula
Deoxyribosa
Basa Nitrogen
Purin
Adenin (A)
Guanin (G)
Pirimidin
Urasil (U)
Sitosin (C)
Tabel Perbedaan Dna dan Rna
9
3.2 Hukum Genetika Gregor Mendel, adalah orang yang menciptakan hukum-hukum genetika.
Hingga saat ini, hukum ini terbukti bermanfaat dalam menemukan dan mempelajari gen. Gregor Mendel adalah seorang Augustinian Monk. Beberapa percobaan awal yang dilakukan oleh dia berada di persimpangan tanaman kacang putih dan bunga ungu tanaman. menyadari bahwa penyerbukan silang ini menghasilkan keturunan hibrida. Ia kemudian, menemukan bahwa karakteristik dari setiap tanaman tergantung pada sesuatu yang disebut faktor. Faktor-faktor tersebut kemudian diidentifikasi dan dinamakan sebagai gen. Hukum Mendel genetika menyatakan bahwa gen biasanya terjadi sebagai pasangan dalam sel-sel tubuh dan terpisah ketika sel kelamin terbentuk. Ia juga menyatakan bahwa dalam setiap pasangan gen, salah satu yang dominan dan yang lain resesif di alam. Ciri-ciri gen dominan membantu untuk menentukan fitur. Mendel juga menyatakan bahwa setiap sel individu akan memiliki dua gen dan satu dari setiap orangtua. Dua gen ini mungkin atau mungkin tidak mengandung jenis yang sama sifat. Kedua gen akan sama, d an masing-masing gen disebut homozigot untuk sifat. Jika kedua gen memiliki sifat yang berbeda, maka disebut heterozigot. Jika gen bolak-balik, maka mereka disebut alel. Alel menentukan genotipe individu. Alel ini juga ditemukan dalam berpasangan, di mana setiap alel berasal dari masing-masing orang tua; satu berasal dari laki-laki dan yang lain berasal dari perempuan. Gen ini bisa diteruskan ketika individu dewasa dan mereka ditularkan ke sperma atau telur. Hukum Mendel l dikenal juga dengan Hukum Segregasi menyatakan: „pada pembentukan gamet kedua gen yang meru pakan pasangan akan dipisahkan dalam dua sel anak‟. Hukum ini berlaku untuk persilangan monohibrid (persilangan dengan satu sifat beda). Contoh dari terapan Hukum Mendell I adalah persilangan monohibrid dengan dominansi. Persilangan dengan dominansi adalah persilangan suatu sifat beda dimana satu sifat lebih kuat daripada sifat yang lain. Sifat yang kuat disebut sifat dominan dan bersifat menutupi, sedangkan yang lemah/tertutup disebut sifat resesif.
10
Hukum Mendell II dikenal dengan Hukum Independent Assortment, menyatakan: „bila dua individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka diturunkannya sifat yang sepasang itu tidak bergantung pada sifat pasangan lainnya‟. Hukum ini berlaku untuk persilangan dihibr id (dua sifat beda) atau lebih. 3.3 Pengertian kromosom Kromosom berasal dari dua kata, yaitu chroma (warna) dan soma (badan).
Istilah ini muncul karena bagian ini akan jelas terlihat di bawah mikroskop apabila diberi zat warna. Kromosom terletak di dalam nukleus (inti sel). Inti sel tubuh dan inti sel kelamin suatu organisme mempunyai jumlah yang berbeda. Kromosom yang terletak di dalam inti sel tubuh bersifat haploid (2n), sedangkan yang terletak di dalam inti sel kelamin (gamet) bersifat haploid (n). Jumlah kromosom pada sel tubuh manusia sebanyak 46 (23 pasang), sedangkan pada sel kelaminnya (sperma atau ovum) sebanyak 23. dalam setiap kromosom manusia terdapat ribuan gen. Kromosom adalah struktur benang dalam inti sel yang bertanggung jawab dalam hal sifat keturunan (hereditas). Kromosom adalah khas bagi makhluk hidup. Di dalam inti sel terdapat kromosom. Didalam kromosom terdapat gen atau faktor pembawa sifat keturunan. Dengan demikian, individu baru hasil perkembangbiakan
generatif
membawa
kedua
sifat
induknya.
Sepasang
kromosom adalah "Homolog" sesamanya, artinya mengandung locus gen-gen yang bersesuaian yang disebut alela. Locus adalah lokasi yang diperuntukkan bagi gen dalam kromosom. alel ganda (multiple alleles) adalah adanya lebih dari satu alel pada locus yang sama. Dikenal dua macam kromosom yaitu: 1. Kromosom badan (Autosom). Kromosom tubuh atau autosom adalah kromosom yang tidak menentukan jenis kelamin, berjumlah 2n-2. Pada manusia jumlah autosom pada setiap sel tubuh sebanyak 44 (22 pasang). 2. Kromosom kelamin/Kromosom seks (Gonosom). Kromosom kelamin (seks) atau gonosom adalah kromosom yang menentukan jenis kelamin, berjumlah sepasang. Kromosom kelamin pada wanita XX, sedangkan laki-laki XY.
11
BAB IV PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Dari makalah ini dapat saya simpulkan bahwa : 1. Gen adalah substansi hereditas yang terletak di dalam kromosom. 2. Gen mempunyai sifat antara lain : - Sebagai materi tersendiri yang terdapat dalam kromosom. - Mengandung informasi genetika. - Dapat menduplikasikan diri pada peristiwa pembelahan sel. 3. Genetika adalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat keturunan (hereditas) serta segala seluk beluknya secara ilmiah.Orang yang dianggap sebagai "Bapak Genetika" adalah Johan Gregor Mendel. 4. Hukum Mendel genetika menyatakan bahwa gen biasanya terjadi sebagai pasangan dalam sel-sel tubuh dan terpisah ketika sel kelamin terbentuk. Ia juga menyatakan bahwa dalam setiap pasangan gen, salah satu yang dominan dan yang lain resesif di alam. Kromosom adalah struktur benang dalam inti sel yang bertanggung jawab dalam hal sifat keturunan (hereditas).
4.2 Saran
Untuk perkembangan lebih lanjut penulis berharap untuk lebih memahami antara Dna dan Rna.
12
DAFTAR PUSTAKA
Albert. 1994. Biologi Molekul Sel . Gramedia Pustaka Utama : Jakarta. Dwijoseputro. 1997. Pengantar Genetika. Bharata : Jakarta. H. Fried, George. 2005 . Biologi. Erlangga : Jakarta. Yuwono, Tribowo. 2002. Biologi Molekuler . Erlangga : Jakarta.
13
